JPS6117179B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は長い通信路で発生するエコーを抑圧す
るための回路に関する。特に、エコーキヤンセ
ラ、エコーサプレツサその他のエコー抑圧回路に
データ信号、フアクシリ信号等の電話以外の信号
が入力された場合に、このエコー抑圧回路の動作
を停止させ、エコー抑圧回路が挿入されないとき
と等価な状態とするエコー抑圧回路用自動デイセ
ーブラを付加した装置に関するものである。

二線四線変換器は理想的には受話路の信号が送
話路に漏洩しないように動作するはずであるが、
実際には二線伝送路との間のインピーダンス不整
合により受話路の信号が送話路へ漏洩し、いわゆ
るエコーとなつて送話者へ帰還する。エコーは地
上の国内回線では瞬時に帰還するので、電話機の
側音と区別がつかなくなりあまり問題にならない
が、衛星回線のように長伝搬遅延を有する回線で
は遅れて帰還するので送話者に不快感を与える。
このために従来からエコー抑圧回路が用いられて
いる。

エコー抑圧回路は長伝搬遅延を有する回線の両
側に挿入され、各々送話路に到達するエコーを阻
止し（エコーサプレツサ）または受話路入力信号
から合成した擬似的なエコーにより相殺消去し
（エコーキヤンセラ）て、エコーが送話路出力端
子には現われないよう動作する。これにより送話
者はエコーを感知することなく通話することがで
きる。

一方、電話伝送帯域を利用してデータ通信やフ
アクシミリ通信を行う方式が適用されるようにな
り、これらの電話信号以外の信号がエコー抑圧回
路を通過することがある。この場合には、パルス
状の送信信号が周波数変調（FM）または位相変
調（PM）の信号として電話伝送帯域内に伝送さ
れる。この種の信号は上記のような電話信号とし
ての特徴を持たないので、エコー抑圧回路が期待
通りに動作しない場合が生ずる。また一般にこの
種の信号はエコー抑圧は必ずしも必要でない。こ
のためエコー抑圧回路を電話信号に対して有効に
動作させ、データ信号やフアクシミリ信号等の電
話信号以外の信号に対してはその機能を停止させ
ることが必要となる。

従来知られているこのデイセーブラとしては、
大別してプリセツト形デイセーブラと自動デイセ
ーブラがある。前者のプリセツト形デイセーブラ
は、当該回線に電話信号を伝送せず、データ信号
あるいはフアクシミリ信号等の非電話信号のみを
伝送することが予め決まつている場合に、手動ま
たは交換機からのシグナリングによりエコー抑圧
回路をデイセーブル状態とするもので、同じ回線
を不特定多数の加入者が利用する一般交換回線、
あるいは電話信号と非電話信号を随時交互に伝送
するような専用線には適用できない欠点があつ
た。

後者の自動デイセーブラについては、発明者が
現時具体例として知る唯一のものは、CCITT
（国際電信電話諮問委員会）勧告G.161に規定さ
れているいわゆるトーンデイセーブラである。こ
の方法はデータ通信あるいはフアクシミリ信号の
加入者端末から非電話信号の送信開始時に、特定
の識別周波数（2100Hz）のトーン信号を送出する
ことを前提条件とし、このトーン信号を受信した
ときにエコー抑圧回路をデイセーブル状態とする
ものである。この方法は我国のようにトーン信号
送出機能を備えない加入者端末が既に多く普及し
ている場合には利用できない欠点がある。

本発明はこのような背景に行われたものであつ
て、エコー抑圧回路に付加して、電話信号に対す
る非電話信号の特徴を自動的に識別し、非電話信
号の伝送が開始されたと判定される時点から終了
したと判定される時点までの間は、エコー抑圧回
路を機能停止状態とするように動作するエコー抑
圧回路用自動デイセーブラを提供することを目的
とする。

本発明は、送話路および受話路の各入力信号の
絶対値のエンベロープを検出するエンベロープ検
出回路と、このエンベロープ検出回路の出力を微
分する微分回路と、この微分回路の出力が第一の
閾値を越えるとき第一の論理値（例えば「１」）
を出力し前記微分回路の出力が上記第一の閾値よ
り低い第二の閾値より小さいとき第二の論理値
（例えば「−１」）を出力し前記微分回路の出力が
上記第一の閾値と第二の閾値との間にあるとき第
三の論理値（例えば「０」）を出力するレベル比
較回路と、このレベル比較回路の出力が第三の論
理値（例えば「０」）から第一の論理値（例えば
「１」）に変化した後に第一の論理値（例えば
「１」）から第三の論理値（例えば「０」）に変化
した時点から第三の論理値（例えば「０」）を継
続する時間にわたりクロツク信号を計数しこの時
間が所定の閾値時間を越えたときから前記レベル
比較回路の出力が特定の論理値（例えば「１」）
を出力する動作を繰返す時間比較回路とを備え、
この回路の出力が上記特定の論理値（例えば
「１」）にあるときエコー抑圧回路の機能を停止さ
せるように制御される構成を特徴とする。

この装置は送話路または受話路のいずれか一方
に非電話信号が検出されたときに、エコー抑圧回
路の機能を停止させるように構成することが望ま
しい。

以下実施例図面を用いて詳しく説明する。

第１図は本発明の第一実施例のブロツク構成図
である。１は公知のエコー抑圧回路である。２，
３は各々送話路の入力端子および出力端子を示
す。４，５は各々受話路の入力端子および出力端
子を示す。６，７は各々送話路および受話路の入
力信号を抽出する分岐点である。８，９はエンベ
ロープ検出回路で、各々分岐点６，７の入力信号
の絶対値のエンベロープを検出する。１０，１１
は微分回路で、それぞれエンベロープ検出回路
８，９の出力を受けてその微分値を出力する。

１２は正および負の２個のレベル閾値を供給す
るレベル閾値供給回路である。１３，１４はレベ
ル比較回路で、各々微分回路１０，１１の出力レ
ベルがレベル閾値供給回路１２の出力を基準にし
て大か小かを判別し、正の閾値より大なるとき論
理値「１」（第一の論理値）を出力し、負の閾値
より小なるとき論理値「−１」（第二の論理値）
を出力し、各閾値の中間にあるとき論理値「０」
を出力するように構成される。１５は時間閾値を
供給する時間閾値供給回路である。

１６，１７は時間比較回路で、各々レベル比較
回路１３，１４の出力が論理値「０」より「１」
へ変化した後に「１」より「０」へ変化した時点
から「０」を継続する「０」継続時間をカウント
し、その値が時間閾値供給回路１５による時間閾
値に達する時点以前は論理値「０」を出力し、達
した後レベル比較回路１３，１４の出力がそれぞ
れ論理値「０」より「−１」へ変化するまでの間
は論理値「１」を出力し、レベル比較回路１３，
１４の出力が論理値「−１」に達した後は論理値
「０」を出力して元の動作を繰返すように構成す
る。

１８は論理回路で、時間比較回路１６，１７の
各出力の論理和をとり、いずれか一方でも論理値
「１」のとき論理値「１」を出力し、いずれも論
理値「０」のとき論理値「０」を出力する。１９
は機能停止回路で論理回路１８の出力が論理値
「１」のときにエコー抑圧回路１をデイセーブル
状態とし、端子２と３の間および４と５の間をそ
れぞれ短絡し、送話路および受話路ともに直通状
態に設定するように構成する。

第１図に示すように構成された回路の動作を第
２図に示す波形図を用いて説明する。第２図ａ〜
ｉはそれぞれ横軸に時間軸をとり、縦軸に信号レ
ベルをとつた信号波形図であつて、ａ〜ｉは第１
図に×印を付して示す点の波形に対応する。ま
た、第２図の左欄Ａは電話信号の場合であり、右
欄Ｂは電話以外の信号の例として、PSK信号の波
形を示す。

送話路側の動作について説明すると、第１図で
示す送話路側の入力端子２に到来する信号が第２
図ａの波形である場合に、その波形ａの絶対値は
第２図ｂとなる。このエンベロープをとると第２
図ｃのようになり、これははエンベロープ検出回
路８の出力に送出される。さらにこの第２図ｃに
示す信号が微分回路１０により微分されると、第
２図ｄに示す波形となる。すなわち、電話信号の
場合Ａには、波形ｄはそのエンベロープの勾配の
変化に応じて激しく正負の値を繰返してとるが、
非電話信号の場合には、一連の信号の立上り点
で、一度正の波形が送出され、その立下り点で負
の波形が送出される。

第２図ｄでL₁およびL₂はそれぞれ第一および
第二の閾値でありレベル閾値供給回路１２より与
えられる。レベル比較回路１３では、この閾値
L₁，L₂に対して入力信号ａを比較し、入力信号
が正の閾値L₁より高いときには「１」、負の閾値
L₂より低いときには「−１」、二つの閾値L₁とL₂
との間にあるときは「０」をそれぞれ出力する。
従つて、レベル比較回路１３の出力は第２図ｅの
ようになる。

この信号を受けた時間比較回路１６では、前述
のように「１」が到来した後の「０」の継続時
間、すなわち第２図ｆに示す時間においてクロツ
ク信号の計数を行う。第２図ｆに示す時間t₁およ
びt₂は、時間閾値供給回路１５の与える閾値時間
Ｔ_Sより短いので、時間比較回路１６には出力が
現われないが、第２図ｆに示す時間t₃はこの閾値
時間Ｔ_Sを越えるので、越えた瞬間から時間比較
回路１６に第２図ｇに示す出力が現われる。

一方同様にして、受話側の入力端子４に入力さ
れる信号についても、レベル検出および時間検出
等が行われ、時間比較回路１７の出力に第２図ｈ
に示す信号が送出されたものとすると、論理回路
１８でこの論理和がとられて、その出力には第２
図ｉに示す信号が送出される。論理回路１８が出
力を送出している期間は、機能停止回路１９が動
作して、エコー抑圧回路１をデイセーブル状態と
し、端子２と３、端子４と５の間をそれぞれ実効
的に直結状態とする。

このように、電話信号Ａの場合にはそのエンベ
ロープの上下が激しく、非電話信号の場合にはそ
のエンベロープが長い時間にわたつて一定の値と
なるので、この性質を利用して、エコー抑圧回路
１のデイセーブル状態を信号の種類に従つて自動
的に制御することができる。

次に、この波形の性質についてさらに詳しく説
明する。電話信号の一般的なパターンは、最初に
レベルが小さくランダム信号に近い子音部分を有
し、次にレベルが大きくコヒーレントではあるが
レベルの変化する母音部分がつづく。他方非電話
信号の一般的なパターンは、PSKまたはFMにつ
いていずれの変調波も振幅が一定であり、周波数
または位相変調されたいくつかの波形成分から成
り、各波形成分は「１」または「０」の論理値に
対応して、加入者端末中の受信回路ではパルス符
号列に復調される。一般に非電話信号は受信回路
で同期復調する必要があるため、受信回路を同期
状態に引込むまで一定のフオーマツトの変調波が
送信されるのが通例である。データ信号あるいは
フアクシミリ信号がPM方式で伝送される場合に
は、伝送信号のパターンが位相変調されたいくつ
かの波形成分から成つているが、振幅一定なる性
質により以下の説明は同様である。

フアクシミリ通信等では送信受信の交替時等
に、ビツト同期またはフレーム同期用のフラグシ
ーケンスが損われないように、最初にプリアンブ
ルを送信する場合もあるが、このプリアンブルも
同様なパターである。その振幅の絶対値はアナロ
グ伝送では全波整流により、デイジタル伝送では
正負符号ビツトの除去により得られる。これは半
波整流あるいは正負いずれか一方の情報ビツトの
除去によつても微分回路１０あるいは１１に供給
するに適当なエンベロープ信号を得ることができ
る。

データ通信またはフアクシミリ通信では、送信
開始時に受信端末の同期用としてFMあるいは
PM変調波の連続送出を行うが、その送出時間は
３〜６秒とするものが通例である。一方電話信号
における「０」継続時間はレベル閾値を適切に選
べば最大0.5秒の程度となる。従つてこの「０」
継続時間の差に基づいて、電話信号か非電話信号
かを判別することが十分に可能である。

実用回線では、エコー抑圧回路が発呼側の交換
機トランクに接続される場合と、着呼側の交換機
トランクに接続される場合とがあり、またフアク
シミリ通信では被呼局が交替して発呼または着呼
が固定しないが、このような場合でもエコー抑圧
回路をデイセーブル状態とする時間を十分にカバ
ーすることができる。

第３図は本発明の第二実施例装置のブロツク構
成図である。この例は送話路および受話路の入力
信号より直接その絶対値のエンベロープを得るの
ではなく、エコー抑圧回路１の中に通常設けられ
ている送話路および受話路のレベル検出回路の出
力を端子２１，２２から利用して、エンベロープ
を得るところに特徴がある。他の構成は前記第一
実施例と同様であり、この構成により一部回路が
簡単化される。

この例では、送話路および受話路の入力信号の
絶対値が予め定めた閾値を越える標本点数（標本
化間隔はナイキストレートで決まる値、例えば
4KHz帯域幅ならば125μｓ）を端子２１，２２
に出力することができる。このようにして送話路
および受話路の入力信号のレベル情報を得れば、
第２図ｃの波形を得るまでのうちのいくつかの機
能を省略することができるので、エンベロープ検
出回路８，９も簡略化される利点がある。

第４図は本発明第三の実施例のブロツク構成図
である。この例では回路を時分割的に多重利用し
ていることに特徴がある。第４図において２３は
多重化回路で、送話路および受話路の入力信号を
時分割的に多重化する。すなわち、送話路および
受話路について、それぞれ前記例のような回路を
別に備えることなく、時分割的に本発明の回路を
共有するものである。これにより回路が大幅に簡
略化される利点がある。

第４図の回路は送話路および受話路がともにデ
イジタルインタフエースを有するデイジタル伝送
系では有効であり、特に送話路と受話路のビツト
およびフレーム同期が確立している場合には、多
重化回路２３は単なる加算機能を備えることによ
り十分に多重化が可能である。

第４図には第１図に対応する時分割多重利用の
回路例を示したが、第３図に対応する時分割多重
利用の回路構成も同様に可能である。この回路
は、エコー抑圧回路１の内部処理形式がデイジタ
ル処理形であるときにアナログ・デイジタル変換
を必要とせず、本発明によるデイセーブラのため
の回路を直接接続できるので、回路簡略化のため
に特に効果的である。

上記実施例に説明した回路は、いずれも送話路
および受話路の双方からの信号を検出して、エコ
ー抑圧回路の動作状態を制御するものであるが、
送話路または受話路の一方の信号を検出して制御
することによつても、本発明を同様に実施するこ
とができる。この場合に、送話路または受話路の
一方に固定的に入力を接続するものに限らず、送
話路または受話路のうち信号レベルの高い方に選
択的に接続することにより、回路構成を簡単化さ
せることもできる。

以上説明したように、本発明によれば、データ
通信あるいはフアクシミリ通信その他の非電話信
号が電話帯域で伝送される場合に、端末側に特別
のトーン信号発生機能がなくても、また交換機等
からシグナリングを供給しなくても、電話回線中
のエコー抑圧回路を自動的にデイセーブル状態と
することができる装置が得られる。また本発明の
装置では、非信電話信号の送信停止と同時に直ち
にデイセーブル状態が解除され、引き続きエコー
抑圧回路の動作により、円滑な電話信通信を行う
ことができる。従つて本発明は衛星回線や国際回
線等エコー抑圧回路を用いる電話回線を用いて随
時にデータ通信やフアクシミリ通信を行う場合に
有効であり、加入者が不特定多数となる一般交換
回線や、電話信号と非電話信号が交互に伝送され
る専用線に適用してその効果が極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例ブロツク構成図。
第２図は第１図に示す回路の動作を説明する波形
図。第３図は本発明の第二実施例ブロツク構成
図。第４図は本発明の第三実施例ブロツク構成
図。 １……エコー抑圧回路、２……送話路入力端
子、３……送話路出力端子、４……受話路入力端
子、５……受話路出力端子、６……送話路分岐
点、７……受話路分岐点、８，９……エンベロー
プ検出回路、１０，１１……微分回路、１２……
レベル閾値供給回路、１３，１４……レベル比較
回路、１５……時間閾値供給回路、１６，１７…
…時間比較回路、１８……論理回路、１９……機
能停止回路、２１，２２……レベル検出出力端
子、２３……多重化回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 四線伝送路の送話路および受話路に挿入さ
   れ、この伝送路に伝送される信号のエコーを抑圧
   するエコー抑圧回路を含む装置において、前記送
   話路およびまたは受話路の信号の絶対値のエンベ
   ロープを検出するエンベロープ検出回路と、この
   エンベロープ検出回路の出力を微分する微分回路
   と、この微分回路の出力が第一の閾値を越えると
   き第一の論理値を出力しこの微分回路の出力が上
   記第一の閾値より低い第二の閾値を下まわるとき
   第二の論理値を出力しこの微分回路の出力が上記
   第一の閾値と上記第二の閾値との間にあるとき第
   三の論理値を出力するレベル比較回路と、このレ
   ベル比較回路の出力が上記第三の論理値から上記
   第一の論理値に変化した後に上記第一の論理値か
   ら上記第三の論理値に変化した時点から計時を行
   いこの計時された値が所定の閾値時間を越えたと
   きに出力を特定の論理値とする時間比較回路とを
   備え、この時間比較回路の出力が上記特定の論理
   値にあるとき上記エコー抑圧回路の機能を停止さ
   せるように構成されたことを特徴とするエコー抑
   圧装置。